Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям

Ход работы:

1. Повторите § 46, 58

Вопросы для самоконтроля: а) Что называют треком заряженной частицы? б) Какова причина возникновения треков в камере Вильсона, в пузырьковой камере, в фотоэмульсиях? в) Какова зависимость длины трека от энергии частицы? г) Как зависит толщина трека от заряда частицы и её скорости? д) Как изменится форма трека, если частицу поместить в магнитное поле? е) Как зависит радиус кривизны трека от массы, заряда и скорости частицы? ж) Как изменяется радиус кривизны трека по мере движения частицы в магнитном поле?

2. Рассмотрите представленные фотографии треков заряженных частиц.

На двух из четырёх фотографий (рис.1, 2, 3, 4) изображены треки частиц, движущихся в магнитном поле. Укажите, на каких именно. Ответ обоснуйте. ______________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. На рис. 4 представлена фотография треков α – частиц, двигавшихся в камере Вильсона. Рассмотрите фотографию и ответьте на вопросы. Ответы обоснуйте. а) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались α – частицы? ________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Длина треков частиц примерно одинакова. О чём это говорит? _____________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) Как меняется толщина треков по мере движения частиц. Что из этого следует? ______________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. На рис.2 представлена фотография треков α – частиц в пузырьковой камере. Чем можно объяснить искривление треков частиц на этой фотографии? _________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. На рис.1 представлена фотография треков электронов и α – частиц в пузырьковой камере, находящейся в магнитном поле. Определите по фотографии, обосновав ответы а) Трек какой частицы имеет форму спирали? ______________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Почему трек имеет форму спирали? __________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) В каком направлении (по часовой стрелке или против движения часовой стрелки) двигался электрон? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

г) Чем объяснить то, что треки α – частиц имеют форму кривых линий, а не спирали? __________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________д) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались α – частицы? ________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. На рис.3 представлена фотография деления ядер азота в фотоэмульсиях. Ответьте ан вопросы:

а) Чем можно объяснить то, что треки частиц на этой фотографии намного короче, чем на предыдущих? __________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

б) В каком направлении (слева направо или наоборот) двигались ядра азота? ___________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Почему в магнитном поле треки заряженных частиц искривляются? _________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Можно ли наблюдать в камере Вильсона или пузырьковой камере треки нейтронов? Обоснуйте ответ. _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

3. Как по длине трека оценить энергию заряженных частиц? _________________________________ _______________________________________________________________________________________

4. Как по толщине трека оценить заряд частицы и её скорость? _______________________________ _______________________________________________________________________________________

5. Как в магнитном поле будут двигаться электрон и α – частица? Чем будут отличаться их треки? ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

* Дополнительное задание

На рисунках 2 и 3. показаны треки движения заряженных частиц в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле с индукцией В.. Рассмотрите рисунки и выполните задания.

1. На рис. 2 изображены треки электрона и α – частицы. Пользуясь правилом левой руки, определите, где трек электрона и где α – частицы. Отметьте значками эти частицы на рисунке. Стрелкой укажите направления движения частиц. Почему частицы движутся в разных направлениях? Почему треки имеют разный радиус кривизны? Обоснуйте своё мнение.

_______________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. На рис.3 изображены треки двух положительно заряженных частиц разной массы. Пользуясь правилом левой руки, определите направление движения частиц. Обозначьте его на рисунке стрелками. У какой из частиц 1 или 2 больше масса? У какой из частиц 1 или 2 больше заряд? Обоснуйте ответы. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оценка «_______» Подпись учителя ___________________________

ФИО учащегося _________________________ Класс _________

Лабораторная работа № 6 _____________________

дата